高中化学 第二章 化学反应与能量阶段复习课件 新人教版必修2.ppt

阶段复习课第二章 热点1化学反应中能量变化的判断角度1化学键与能量变化 例1 sf6是一种优良的绝缘气体 分子结构中只存在s f键 已知 1mols s 转化为气态硫原子吸收能量280kj 断裂1molf f s f键需吸收的能量分别为160kj 330kj 则s s 3f2 g sf6 g 的反应是 填 吸热 或 放热 反应 生成1molsf6 的热量为 解析 根据题意可知1molsf6中含有6mols f键 1molf2中含1molf f键 因此 q q吸 q放 280kj 3 160kj 6 330kj 1220kj 说明该反应中释放出能量 是放热反应 每生成1molsf6放出1220kj热量 答案 放热放出1220kj 例2 共价键都有键能之说 键能是指拆开1mol共价键所需要吸收的能量或生成1mol共价键所放出的能量 如h h键的键能是436kj mol 1 是指使1molh2分子分解成2mol氢原子需吸收436kj的能量 1 已知h cl键的键能为431 4kj mol 1 下列关于键能的叙述正确的是 a 每生成1molh cl键放出431 4kj mol 1能量b 每生成1molh cl键吸收431 4kj mol 1能量c 每拆开1molh cl键放出431 4kj mol 1能量d 每拆开1molh cl键吸收431 4kj mol 1能量 2 参考下表中键能的数据 判断下列分子受热时最稳定的是 a hfb hclc hbrd h2 3 能用键能大小解释的是 a 氮气的化学性质比氧气稳定b 常温常压下 溴呈液态 碘呈固态c 稀有气体一般很难发生化学反应d 硝酸易挥发而硫酸难挥发 解析 1 拆开化学键需要吸收能量 而生成化学键需要放出能量 故a d正确 2 键能越大 分子越稳定 a正确 3 氮气的化学性质比氧气稳定 是因为n n键的键能比o o键的键能大 a正确 溴 碘是由分子构成的物质 熔沸点的高低取决于分子间作用力 与键能无关 硝酸易挥发而硫酸难挥发也是由分子间作用力决定的 b d错 稀有气体为单原子分子 无化学键 c错 答案 1 a d 2 a 3 a 名师点拨 化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的根本原因 1 化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成 2 化学键的断裂吸收能量 化学键的形成要放出能量 吸收能量和放出能量的数值不相等就造成了化学反应过程中的能量变化 3 一个化学反应是吸热还是放热 在宏观上取决于反应物总能量和生成物总能量的相对大小 在微观上取决于旧化学键断裂所吸收的总能量和新化学键形成所放出的总能量的相对大小 角度2吸热反应和放热反应的判断 例3 在人类生产 生活所需能量日益增多的今天 研究化学反应及其能量变化对合理利用常规能源和开发新能源具有十分重要的意义 下列说法中不正确的是 a 任何化学反应都伴随着能量的变化b 化学反应中的能量变化都表现为热量的变化c 当反应物的总能量高于生成物的总能量时 反应释放能量d 若新化学键形成时释放的能量小于旧化学键被破坏时需要吸收的能量 反应吸收能量 解析 选b 任何化学反应都伴随着能量的变化 但这种能量变化除了转化为热能外 还可以转化为光能 电能等 因此a项正确 b项错误 一个确定的化学反应是吸收能量还是放出能量 取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小或新化学键形成时释放的能量与旧化学键被破坏时需要吸收的能量的相对大小 若反应物的总能量高于生成物的总能量或新化学键形成时释放的能量大于旧化学键被破坏时需要吸收的能量 反应放出能量 否则反应吸收能量 故c d项均正确 例4 已知氯气 溴蒸气分别跟氢气反应的热化学方程式如下 q1 q2均为正值 h2 g cl2 g 2hcl g h1 q1kj mol 1h2 g br2 g 2hbr g h2 q2kj mol 1有关上述反应的叙述正确的是 a q1 q2b 生成物总能量均高于反应物总能量c 生成1molhcl气体时放出q1kj热量d 1molhbr g 具有的能量大于1molhbr l 具有的能量 解析 选d cl2比br2活泼 等量的cl2 br2与h2反应 生成的hcl稳定性大于hbr cl2与h2反应放出热量多 即q1 q2 a错 因为x2与h2的反应为放热反应 所以生成物总能量低于反应物总能量 b错 生成1molhcl气体放出的热量为c错 1molhbr g 变为1molhbr l 要放出热量 所以 1molhbr g 具有的能量大于1molhbr l 具有的能量 d正确 名师点拨 吸热反应和放热反应比较 类型比较 类型比较 热点2原电池原理 例1 如图 在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的电极x y 外电路中电子流向如图所示 关于该装置的下列说法正确的是 a 外电路的电流方向为x 外电路 yb 若两电极分别为铁和碳棒 则x为碳棒 y为铁c x极上发生的是还原反应 y极上发生的是氧化反应d 若两电极都是金属 则它们的活动性顺序为x y 解析 选d 外电路电子流向为x 外电路 y 电流方向与其相反 x极失电子 作负极 y极发生的是还原反应 x极发生的是氧化反应 若两电极分别为铁和碳棒 则y为碳棒 x为铁 例2 一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪 负极上的反应 ch3ch2oh 4e h2o ch3cooh 4h 下列有关说法正确的是 a 检测时 电解质溶液中的h 向负极移动b 若有0 4mol电子转移 则在标准状况下消耗4 48l氧气c 电池反应的化学方程式为 ch3ch2oh o2 ch3cooh h2od 正极上发生的反应为 o2 4e 2h2o 4oh 解析 选c a项 检测时 电解质溶液中的h 移向正极 b项 若反应中有0 4mol电子转移 则在标准状况下消耗的o2体积为2 24l d项 电解质溶液呈酸性 正极上发生的反应为o2 4e 4h 2h2o 例3 甲 乙两池电极材料都是铁棒与碳棒 如图 请回答下列问题 1 若两池中均盛放cuso4溶液 反应一段时间后 有红色物质析出的是甲池中的棒 乙池中的棒 在乙池中阳极的电极反应式是 2 若两池中均盛放饱和nacl溶液 写出乙池中总反应的离子方程式 将湿润的ki 淀粉试纸放在乙池附近 发现试纸变蓝 待一段时间后又发现蓝色褪去 这是因为过量的cl2将生成的i2氧化 若反应的cl2和i2的物质的量之比为5 1 且生成两种酸 则该反应的化学方程式为 解析 1 铜析出的电极反应式为cu2 2e cu 故应为原电池的正极或电解池的阴极 甲为原电池 fe比c活泼 fe为负极 c为正极 乙为电解池 由电子的流向 可判断fe为阴极 c为阳极 故有红色物质析出的是甲池中的碳棒 乙池中的铁棒 乙池中阳极的电极反应式为4oh 4e 2h2o o2 2 乙为电解池 c为阳极 为惰性电极 电解质溶液为饱和nacl溶液 则该电解总反应的离子方程式为2cl 2h2oh2 cl2 2oh cl2为氧化剂 其产物为hcl 则5molcl2完全反应得到10mol电子 i2被氧化 假设其产物中的碘元素价态为m 则由得失电子守恒可得 10mol 1mol 2 m 0 m 5 则其对应的产物为hio3 则其反应方程式为5cl2 i2 6h2o 10hcl 2hio3 答案 1 碳铁 4oh 4e 2h2o o2 2 2cl 2h2oh2 cl2 2oh 5cl2 i2 6h2o 10hcl 2hio3 名师点拨 原电池电极反应式的书写 1 一般原电池电极反应式的书写 首先确定电极名称 负极上电极材料本身发生氧化反应 正极上溶液中的微粒发生还原反应 根据电解质溶液确定电极反应后元素的存在形式 弱电解质 气体和难溶物均写成化学式 其余的以离子符号表示 注意 电解质溶液的成分对电极产物的影响 燃料电池的电极材料本身不参与电极反应 根据电子守恒 使正 负极上得失电子总数相等 2 可充电电池电极反应式的书写 要准确判定电池 正方向 逆方向反应都能发生 放电为原电池 充电为电解池 准确判定电极 原电池的负极与电解池的阳极发生氧化反应 对应元素化合价升高 原电池的正极与电解池的阴极发生还原反应 对应元素化合价降低 电极材料放电后的微粒或物质的存在形式与电解质溶液有关 3 燃料电池电极反应式的书写 首先写出总反应方程式 因为燃料电池的总反应方程式等于燃料燃烧方程式和燃烧产物与电解质溶液反应的方程式的叠加式 其次将总反应拆开 找出氧化反应物质对 还原剂 氧化产物和还原反应物质对 氧化剂 还原产物 分别作为负极反应和正极反应 在书写时要特别注意考虑溶液的酸碱性环境对电极反应式书写的影响 最后利用电子守恒 电荷守恒和质量守恒进行配平 热点3化学反应速率化学平衡角度1化学反应速率的计算及影响因素 例1 化合物bilirubin在一定波长的光照射下发生分解反应 反应物浓度随反应时间变化如图所示 计算反应4min 8min间的平均反应速率和推测反应16min时反应物的浓度 结果应是 a 2 5 mol l 1 min 1和2 0 mol l 1b 2 5 mol l 1 min 1和2 5 mol l 1c 3 0 mol l 1 min 1和3 0 mol l 1d 5 0 mol l 1 min 1和3 0 mol l 1 解析 选b 分析图像可知 在4min 8min时间段内反应物的浓度由20 mol l 1下降到10 mol l 1 浓度变化量为10 mol l 1 故反应速率为 2 5 mol l 1 min 1 随着反应的进行 反应速率逐渐减慢 大致的变化规律是反应每进行4min 反应速率降低一半 所以当反应进行到16min时 反应物的浓度大约降到2 5 mol l 1 例2 双选 反应c s h2o g co g h2 g 在一可变容积的密闭容器中进行 下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是 a 增加c的量b 将容器的体积缩小一半c 保持体积不变 充入n2使体系压强增大d 保持压强不变 充入n2使容器体积变大 解析 选a c c为固态反应物 增加其用量对反应速率几乎没有影响 容器体积缩小一半相当于压强增大一倍 反应各气体物质浓度增大 正逆反应速率均增大 体积不变充入n2 体系总压强增大 但反应各气体物质浓度并未改变 反应速率基本不变 充入n2使容器体积增大 总压强不变 但反应各气体物质浓度同等程度减小 正 逆反应速率均减小 名师点拨 1 化学反应速率的比较 比较用不同物质表示的同一反应的反应速率时 要先转化成用同一种物质表示的反应速率 再进行比较 1 转换依据 对于任意化学反应 ma nb pc qd 用不同反应物或生成物表示的反应速率 数值之比等于化学计量数之比 2 注意事项 不能单纯地比较各物质反应速率数值的大小 还要结合化学方程式中各物质的化学计量数的大小进行比较 因为数值大的反应速率不一定快 要注意单位是否相同 如果单位不同 要化成相同的单位再进行比较 单位时间内反应物或生成物的物质的量变化大 反应速率不一定快 因为化学反应速率是用单位时间内反应物或生成物的浓度变化量来表示的 2 化学反应速率的计算模式和步骤 1 计算模式 设amol l 1 bmol l 1分别为a b两物质的起始浓度 mxmol l 1为反应物a的转化浓度 nxmol l 1为b的转化浓度 则 ma g nb g pc g qd g 起始浓度 mol l 1 ab00变化浓度 mol l 1 mxnxpxqx终态浓度 mol l 1 a mxb nxpxqx 2 基本步骤 确定反应物或生成物的起始加入量 确定反应过程中各物质的变化量 确定反应进行至某时刻时各物质的量 依据题干中的条件建立等式关系进行解答 应用化学反应速率之比 浓度变化之比 物质的量变化之比 化学计量数之比 角度2化学平衡状态的判断 例3 可逆反应 2no22no o2在固定容积的密闭容器中进行 达到平衡的标志是 单位时间内生成nmolo2的同时 生成2nmolno2 单位时间内生成nmolo2的同时 生成2nmolno 用no2 no o2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2 2 1的状态 混合气体的颜色不再改变的状态 混合气体的密度不再改变的状态 混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态a b c d 解析 选a 表示v 正 v 逆 正确 不能表示v 正 v 逆 不正确 只要发生反应 则v no2 v no v o2 2 2 1 不正确 混合气体颜色不变 说明各物质浓度不变 正确 容器体积不变 因此混合气体密度不变不能说明已达平衡 混合气体的平均相对分子质量不变 则气体的总物质的量不变 说明已达平衡 例4 双选 接触法制硫酸工艺中 其主反应在450 并有催化剂存在下进行 2so2 g o2 g 2so3 g 190kj下列描述中能说明上述反应已达平衡的是 a v o2 正 2v so3 逆b 容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化c 容器中气体的密度不随时间而变化d 容器中气体的分子总数不随时间而变化 解析 选b d a项 考查用v 正 v 逆 来判断化学反应达到平衡状态的依据 应该为2v o2 正 v so3 逆 a项错误 b项 容器中气体的平均相对分子质量 气体的总质量 气体的总的物质的量 根据质量守恒气体的总质量在整个变化过程中都不发生变化 而气体的总的物质的量在反应未达平衡时不断变化 一旦达到平衡就不再变化 所以容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化可以作为判断是否达到平衡的依据 气体的密度 气体的质量 容器的体积 所以不管反应是否达到平衡 气体的密度都不会发生变化 c项